浅谈抽汽式汽轮机电液调节系统的解耦关系与应用
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收稿 日期 ：０ ５—０ ２０ ４—２ ； 订 日期 ：０ ６—０ —２ ４修 ２０ ５ ３
该调节方式 ， 机组确保热负荷 ， 以热定电。锅炉 的 出力不一 定 满 足汽 轮 机 的 出力 要 求 ， 热 负荷 是 而 汽轮机机组的主要控制指标 ， Ｅ Ｄ Ｈ确保热负荷的稳 定， 电负荷随热负荷的变化而变化 。汽轮机允许 同
自 治解耦参数为零（ 缺省设置） 。
２ ３ ２ 以热 定 电 ．．
单抽机组控制系统结构一般 由下列部分组成 ： Ｄ Ｈ控制柜； Ｅ 操作员 ； 高压 ／ 压调节 门电液转换器 ｆ 氐 ２ 简称 Ｄ Ｖ阀）调速油系统 ； 个（ Ｄ ； 转速信号变送器 ； 功率信号变送器； 低压抽汽压力变送器 。
发供 电， 它和同容量的冷凝式机组相比， 控制与保护 要求差异较大 ， 纯冷凝式机 组 电液控制 系统（ 简称 Ｄ Ｈ控制系统） Ｅ 只是控制 电负荷和进汽量的两个被 调量 关 系 ， 而抽 汽式 汽轮 机组 被调 量有 ３个 ， 即进 汽
量、 电负 荷和 抽 汽 量 。 因此 ，抽 汽 式 汽 轮发 电机 组
摘要 ： Ｃ１ ０ ５抽汽式汽轮机组 的 Ｄ Ｈ控制系统进行了分析 ， 出造成 汽轮发 电机组 的功率 与抽 汽压力频繁波 动 对 ２—５ ／ Ｅ 找 的原因是它们两者之 间的参数存在着耦合关 系。运用数字 电液控制系统 （ Ｅ 的解耦 控制算法来消 除功率与抽汽之 间的耦 Ｄ Ｈ）
合关系 ， 以改善机组 动态特性 ， 保障机组安全 和经 济运 行。
转速控制精度： ３ｒｍ ｎ无 冲击负载） ± ／ ｉ（ ；
负荷控制精度 ： ± ．％额定负荷 ； ≤ ０５ 甩负荷时， 最大超调量 ： ≤８ ％额定转速 ， 可维
持 空转 ；
的 Ｄ Ｈ控制系统解决的主要 问题是发 电功率 的稳 Ｅ
定 控制 及 工 业 或 民 用 抽 汽 压 力 的 稳 定 控 制 。应 用
济效率问题 ， 大多数热电厂都采用 以热定 电的调节 方式 。 为确保 电负荷 、 热负荷 的 ２个参数时刻控制在 各 自的要求值上 ， 采用解耦控制方式。解耦原理如
方框 图图 ｌ 示 。 所
在 抽汽 供热 汽轮机 的控 制 中 ， 主要 是保 持功 率 、
解耦 数 阀 控 框 ： 功率 ｌ 参 位 制 图 Ｊ ， ｌ
Ｄ Ｈ控制系统可以达到供热机组控制 与保护要求。 Ｅ 它具有快速电气控制响应 ， 清晰的人机界面 ， 安全可 靠性 的双机 备份 能力。抽 汽 式汽 轮机 Ｄ Ｈ 控制 Ｅ 器， 一般设计 了可供选择的 ３ 种控制方式 ： ①牵连调 节 ； 热 电独 立 调 节 ； 以热 定 电 调 节 。本 文通 过 ② ③
对珠 江 啤酒 集 团 有 限 公 司热 电 厂 两 台 Ｃ１ ２—５ ／ ０５
抽汽压力控制精度（ 供热机组） ± ％满量程。 ：３
２ ３ ＤＥ 控制 系统 主要调 节方 式 ． Ｈ
２ ３ １ 热电独立调节 ．．
大电网中的供热机组首先应满足热网的热负荷 要求 ， 我们用压力闭环调节 系统控制抽汽隔板来实 现； 机组仍可利用锅炉的蓄能参与一次调频 ， 而热负 荷变化引起 的电功率变化 ， 由电网来 吸纳。我们首
２ ２ Ｄ Ｈ控 制 系统 主要 性能 ． Ｅ
Ｄ Ｈ控制系统主要具有以下性能： Ｅ Ｄ Ｈ平均故障修复时间（Ｍ ｉ） ＜３ ｉ（ Ｅ ｔ ｒ ： ０ｒ ｎ 有 － Ｒ ａ 备件） ； 转速控制范围： Ｔ ０ ３６０ｒ ｎ ， ＝６ － ０ ／ ； ２ ｍｉ 转速测量误差 ： ／ ｉ； ±１ ｍ ｎ ｒ
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２０ ０ ６年 第 ４期
广 西 电 力
３ ９
浅谈抽 汽式汽轮机 电液调节 系统 的解耦关 系与应 用
Ｄｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｈ ｏ ｕ ｉ ｎ Ｐａ ｔ ｅ ｌ ｔｏ ｓ ｏ ｅ ｔ ｉ ｓ ｕ ｓ ｏ ｎ ｔ ｅ Ｓ ｌ ｔｏ ｒ ｎ ｒ Ｒｅ ａ ｉ ｎ ｆＥｌ ｃ ｒ ｃ
推这 种简单 可 行 的热 电分 调控 制 方 式 。此 时 ， 电 热
抽汽式汽轮机 的 Ｄ Ｈ控制 系统 的论述 ， Ｅ 就如何控 制解决发电功率和稳定控制生产抽汽式汽轮机的运 行方式作一些探讨 ， 供有关人员参考 。
２ 抽 汽式 汽轮机组 Ｄ Ｈ控 制 系统 Ｅ
２ １ ＤＥ 控制 系统 的构成 ． Ｈ
… ｈ Ｊ
抽汽压力两者互不 干扰 ， 即保证热 电调节 的 自治性 能 。该调节方式工作 条件是 ： 锅炉 的出力一要满
足 汽轮机 的 出力 要求 ， 机组 运 行 工 况 点 才 能在 可 控
－廿 １ Ｉ ＿
的工况之内。汽轮机允许同时投入如下控制方式 ： ①测功投入方式 。控制汽轮机的电功率保持一 个稳定 目 标值。
Ｈ ｙ ｒ ｕ ｉ ｇ ｌ ｔｏ ｎｄ Ｔｈ ｉ ｐｌｃ ｔｏ ｏ ｅ ｄ Ｔｕ ｂ ｎｅ ｄ ａ ｌｃ Ｒｅ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｒ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎｓ ｆ ｒ Ｂｌ ｅ ｒ ｉ
黎子锋
ＬＩＺ —ｆｎ ｉ ｅｇ
（ 广州珠江啤酒集 团有限公司热电厂 ， 广州 ５０ １ ） １３ ５
关键词 ： Ｅ ｌ Ｄ ｌ 控制 系统 ； 抽汽式汽轮机 ； 解耦控 制 ； 电液转换器
中图分 类号 ： Ｋ ６ 文献标识码 ： 文章编号 ：６ １ ３０ ２ ０ ）４ ０ ９ ２ Ｔ ２７ Ｂ １７ —８ ８ （０ ６０ —０ ３ —０
１ 引 言
单级 可 调抽汽 式 汽 轮 机 ， 同时 供 热 （ 汽 ） 可 抽 和
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２０ ｏ ６年 第 ４期
时投 入 以下 控制 方 式 ：
①转速调节方式 ， 汽轮机 的电功率随热负荷的 变化 而变 化 ； ②抽汽投入（ 自动或手动） 方式 ， 控制抽汽压力 保持一个稳定压力值。
２ ３ ３ 供热 牵连调 节 ．．
该调节方式 ， 机组确保热负荷 ， 以热定电。锅炉 的 出力不一 定 满 足汽 轮 机 的 出力 要 求 ， 热 负荷 是 而 汽轮机机组的主要控制指标 ， Ｅ Ｄ Ｈ确保热负荷的稳 定， 电负荷随热负荷的变化而变化 。汽轮机允许 同
自 治解耦参数为零（ 缺省设置） 。
２ ３ ２ 以热 定 电 ．．
单抽机组控制系统结构一般 由下列部分组成 ： Ｄ Ｈ控制柜； Ｅ 操作员 ； 高压 ／ 压调节 门电液转换器 ｆ 氐 ２ 简称 Ｄ Ｖ阀）调速油系统 ； 个（ Ｄ ； 转速信号变送器 ； 功率信号变送器； 低压抽汽压力变送器 。
发供 电， 它和同容量的冷凝式机组相比， 控制与保护 要求差异较大 ， 纯冷凝式机 组 电液控制 系统（ 简称 Ｄ Ｈ控制系统） Ｅ 只是控制 电负荷和进汽量的两个被 调量 关 系 ， 而抽 汽式 汽轮 机组 被调 量有 ３个 ， 即进 汽
量、 电负 荷和 抽 汽 量 。 因此 ，抽 汽 式 汽 轮发 电机 组
摘要 ： Ｃ１ ０ ５抽汽式汽轮机组 的 Ｄ Ｈ控制系统进行了分析 ， 出造成 汽轮发 电机组 的功率 与抽 汽压力频繁波 动 对 ２—５ ／ Ｅ 找 的原因是它们两者之 间的参数存在着耦合关 系。运用数字 电液控制系统 （ Ｅ 的解耦 控制算法来消 除功率与抽汽之 间的耦 Ｄ Ｈ）
合关系 ， 以改善机组 动态特性 ， 保障机组安全 和经 济运 行。
转速控制精度： ３ｒｍ ｎ无 冲击负载） ± ／ ｉ（ ；
负荷控制精度 ： ± ．％额定负荷 ； ≤ ０５ 甩负荷时， 最大超调量 ： ≤８ ％额定转速 ， 可维
持 空转 ；
的 Ｄ Ｈ控制系统解决的主要 问题是发 电功率 的稳 Ｅ
定 控制 及 工 业 或 民 用 抽 汽 压 力 的 稳 定 控 制 。应 用
济效率问题 ， 大多数热电厂都采用 以热定 电的调节 方式 。 为确保 电负荷 、 热负荷 的 ２个参数时刻控制在 各 自的要求值上 ， 采用解耦控制方式。解耦原理如
方框 图图 ｌ 示 。 所
在 抽汽 供热 汽轮机 的控 制 中 ， 主要 是保 持功 率 、
解耦 数 阀 控 框 ： 功率 ｌ 参 位 制 图 Ｊ ， ｌ
Ｄ Ｈ控制系统可以达到供热机组控制 与保护要求。 Ｅ 它具有快速电气控制响应 ， 清晰的人机界面 ， 安全可 靠性 的双机 备份 能力。抽 汽 式汽 轮机 Ｄ Ｈ 控制 Ｅ 器， 一般设计 了可供选择的 ３ 种控制方式 ： ①牵连调 节 ； 热 电独 立 调 节 ； 以热 定 电 调 节 。本 文通 过 ② ③
对珠 江 啤酒 集 团 有 限 公 司热 电 厂 两 台 Ｃ１ ２—５ ／ ０５
抽汽压力控制精度（ 供热机组） ± ％满量程。 ：３
２ ３ ＤＥ 控制 系统 主要调 节方 式 ． Ｈ
２ ３ １ 热电独立调节 ．．
大电网中的供热机组首先应满足热网的热负荷 要求 ， 我们用压力闭环调节 系统控制抽汽隔板来实 现； 机组仍可利用锅炉的蓄能参与一次调频 ， 而热负 荷变化引起 的电功率变化 ， 由电网来 吸纳。我们首
２ ２ Ｄ Ｈ控 制 系统 主要 性能 ． Ｅ
Ｄ Ｈ控制系统主要具有以下性能： Ｅ Ｄ Ｈ平均故障修复时间（Ｍ ｉ） ＜３ ｉ（ Ｅ ｔ ｒ ： ０ｒ ｎ 有 － Ｒ ａ 备件） ； 转速控制范围： Ｔ ０ ３６０ｒ ｎ ， ＝６ － ０ ／ ； ２ ｍｉ 转速测量误差 ： ／ ｉ； ±１ ｍ ｎ ｒ
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３ ９
浅谈抽 汽式汽轮机 电液调节 系统 的解耦关 系与应 用
Ｄｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｈ ｏ ｕ ｉ ｎ Ｐａ ｔ ｅ ｌ ｔｏ ｓ ｏ ｅ ｔ ｉ ｓ ｕ ｓ ｏ ｎ ｔ ｅ Ｓ ｌ ｔｏ ｒ ｎ ｒ Ｒｅ ａ ｉ ｎ ｆＥｌ ｃ ｒ ｃ
推这 种简单 可 行 的热 电分 调控 制 方 式 。此 时 ， 电 热
抽汽式汽轮机 的 Ｄ Ｈ控制 系统 的论述 ， Ｅ 就如何控 制解决发电功率和稳定控制生产抽汽式汽轮机的运 行方式作一些探讨 ， 供有关人员参考 。
２ 抽 汽式 汽轮机组 Ｄ Ｈ控 制 系统 Ｅ
２ １ ＤＥ 控制 系统 的构成 ． Ｈ
… ｈ Ｊ
抽汽压力两者互不 干扰 ， 即保证热 电调节 的 自治性 能 。该调节方式工作 条件是 ： 锅炉 的出力一要满
足 汽轮机 的 出力 要求 ， 机组 运 行 工 况 点 才 能在 可 控
－廿 １ Ｉ ＿
的工况之内。汽轮机允许同时投入如下控制方式 ： ①测功投入方式 。控制汽轮机的电功率保持一 个稳定 目 标值。
Ｈ ｙ ｒ ｕ ｉ ｇ ｌ ｔｏ ｎｄ Ｔｈ ｉ ｐｌｃ ｔｏ ｏ ｅ ｄ Ｔｕ ｂ ｎｅ ｄ ａ ｌｃ Ｒｅ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｒ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎｓ ｆ ｒ Ｂｌ ｅ ｒ ｉ
黎子锋
ＬＩＺ —ｆｎ ｉ ｅｇ
（ 广州珠江啤酒集 团有限公司热电厂 ， 广州 ５０ １ ） １３ ５
关键词 ： Ｅ ｌ Ｄ ｌ 控制 系统 ； 抽汽式汽轮机 ； 解耦控 制 ； 电液转换器
中图分 类号 ： Ｋ ６ 文献标识码 ： 文章编号 ：６ １ ３０ ２ ０ ）４ ０ ９ ２ Ｔ ２７ Ｂ １７ —８ ８ （０ ６０ —０ ３ —０
１ 引 言
单级 可 调抽汽 式 汽 轮 机 ， 同时 供 热 （ 汽 ） 可 抽 和
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２０ ｏ ６年 第 ４期
时投 入 以下 控制 方 式 ：
①转速调节方式 ， 汽轮机 的电功率随热负荷的 变化 而变 化 ； ②抽汽投入（ 自动或手动） 方式 ， 控制抽汽压力 保持一个稳定压力值。
２ ３ ３ 供热 牵连调 节 ．．